Verbrennungsmotoren

Benzin-/Ottomotoren (Fremdzünder)

Autogas (LPG) kommentieren »

Beispiel eines Autogashersteller-Logos / bildquelle: www.lpgaustralia.com.au

Ein Treibstoff, der sich mittlerweile immer mehr durchsetzt und europa-und weltweit alternativ flächendeckender an Tankstellen angeboten wird ist das LPG (lies: Liquified Petroleum Gas) im Volksmund auch Autogas genannt. Es handelt sich hier wie schon aus dem englischen Begriff zu ersehen ist, um ein Flüssiggas, das aus herkömmlichen Benzin also der Weiterverarbeitung fossiler Brennstoffe industriell gewonnen wird. Es kann durch eine entsprechende Fahrzeugumrüstung in herkömmlichen Ottomotoren zum Einsatz kommen. Meistens wird in der Reserveradeinbuchtung der runde Autogas-Tank untergebracht. Denkbar sind aber auch Flüssiggas-Flaschen im Kofferraum, die jedoch die Transportkapazität mindern bzw. auch Unterflurtanks d.h. also Tanks, die am Fahrzeugunterboden angebracht oder installiert werden. Dies hängt je von Fahrzeugmodell und Marke ab. Je nach Tankvolumen können somit zwischen 350 und 1000 km Reichweite bewältigt werden. Es gibt 2 Möglichkeiten der technischen Umsetzung: entweder der Vollbetrieb oder bivalenter Betrieb. Beim Vollbetrieb wird das gesamte Fahrzeug allein durch Autogas angetrieben. Vor allem seriengefertigte Neuwagen bevorzugen diese Art. bei Gebrauchtwagen wird meistens durch einen im Fahrzeuginneren angebrachten Schalter der bivalente Antrieb, also das Wechseln zwischen Benzin-und Autogasantrieb ermöglicht.

Vorteile:

Fakt ist …

• … daß Autogas umweltfreundlicher verbrennt als herkömmliches Benzin, in Zahlen: 20 % weniger Stickoxide, 15 % weniger CO2, 50 % weniger unverbrannte Kohlenwasserstoffe
• … daß Autogas in Deutschland und den meisten europäischen Ländern steuerlich begünstigt ist und somit im Schnitt ca. 0,72 €/Liter kostet
• … daß sämtlche Ottomotoren des bundesweiten Gebraucht-Fuhrparkes schnell umgerüstet werden können zu ziemlich “geringen” Mehrkosten, die sich bei fast 50 % geringerem Literpreis schnell amortisieren
• … daß Deutschland mit über 4000 Autogas-Tankstellen das dichteste Versorgungsnetzwerk im europäischen Vergleich hat mit steigender Tendenz, somit ist national die Verfügbarkeit dieses Treibstoffes besser als beim Erdgas (CNG)
• … daß man im Zuge des bivalenten Antriebes auf den Benzintank nicht verzichten muss und immer noch Benzin als Starter-oder Notfalltreibstoff verwenden kann

Nachteile:

Fakt ist aber auch …

• … daß es sich hier immer noch um einen fossilen demnach schwindenden Rohstoff handelt, wenn auch um einen Rohstoff der 2. Generation. Längerfristig gesehen ist LPG keine endgültige Lösung des Mobiltätsproblems der Zukunft und kann keine echte Alternative sein für kommende Generationen
• … daß der Hauptbestandteil von Autogas Benzin ist, somit also gekoppelt ist an die stetig steigende Preisspirale des fossilen Rohstoffs Öl
• … daß die Nachfrage und Popularität von Autogas immer noch zu gering ist um eine bessere Klimabilanz zu erreichen
• … daß durch die größere Verdrängung des Sauerstoffes durch das Autogas ein etwa 15 % höherer Verbrauch für die gleiche Strecke bzw. Reichweite vonnöten ist
• … daß beim grenzüberschreitenden Verkehr und Vollbetrieb eine genaue Reiseinformation und Routenwahl bezüglich der Versorgung extrem wichtig ist

Erdgas kommentieren »

Beispiel eines Erdgas-Logos / bildquelle: www.verkehrsbetriebe.de

Im Gegensatz zum Autogas, dass auf keinen Fall mit Erdgas gleichgesetzt werden darf, allein schon wegen dem geologischen Ursprung und der andersartigen industriellen Verarbeitung, kann Erdgas (CNG, lies: Compressed Natural Gas) nicht nur zum Heizen und Kochen in Haushalten genutzt werden, sondern steht dem mobilen Menschen als alternativer Treibstoff zur Verfügung. Zwar hat sich Erdgas ziemlich gut bei öffentlich-rechtlichen Unternehmen wie Stadtbusse und Taxiunternehmen durchgesetzt, der große Erdgasfahrzeugboom im privaten Konsumentenbereich ist trotz Serienfahrzeugangebot vieler Markenhersteller bis dato ausgeblieben. Dabei kann ähnlich wie beim LPG-Betrieb jeder handelsübliche Ottomotor zum Erdgasbetrieb umgerüstet werden mit ähnlichen Vor-und Nachteilen. Dann spricht man vom bivalenten Antrieb. Das Gegenstück dazu ist der monovalente Antrieb, hier handelt es sich um ein reines Erdgasfahrzeug, dass aber einen Nottank von 15 l Benzin bereitstellt. Ein reiner Erdgasmotor ist technisch besser abgestimmt, hat einen optimaleren Kraffstoffverbrauch zu günstigeren Schadstoffemissionswerten. Der wohl beste Entscheidungsgrund zum Kauf eines Erdgasfahrzeugs ist die staatlich steuerliche Subvention, einerseits des Treibstoffs Erdgas andererseits durch eine minimierte Kraftfahrzeugsteuer.

Vorteile:

Fakt ist …

• … daß Erdgas umweltfreundlicher verbrennt als herkömmlicher Flüssigtreibstoff, in Zahlen: bei Hi-Gas bis zu 25 % weniger Kohlendioxid (CO2), bis zu 75 % weniger Kohlenmonoxide (CO) und bis zu 60 % weniger Kohlenwasserstoffe (HC), bei Low-Gas bis zu 5 % weniger Kohlendioxid (CO2), bis zu 50 % weniger Kohlenmonoxide (CO), bis zu 80 % weniger Kohlenwasserstoffe (HC), bis zu 70 weniger Stickoxide (NOx) und fast keine Rußpartikel
• … daß Erdgas in Deutschland und den meisten europäischen Ländern steuerlich begünstigt ist und somit der kg-Preis wesentlich günstiger ist als konventioneller Treibstoff
• … daß sämtlche Ottomotoren des bundesweiten Gebraucht-Fuhrparkes schnell umgerüstet werden können zu Mehrkosten zwischen 3000 und 4500 €, die sich bei geringerem kg-Preis nach ca. 40 000 bis 50 000 km amortisieren
• … daß es bereits Erdgas-Serienfahrzeuge von diversen Markenherstellern gibt wie z. B. Mercedes-Benz, VW, Ford, Honda, Toyota, Fiat, Citroen, Opel etc.
• … daß man im Zuge des bivalenten Antriebes auf den Benzintank nicht verzichten muss und immer noch Benzin als Teibstoff verwenden kann
• daß andere Gasarten (z. B. Biogas) mit ähnlichen Verbrennungs-und Verdichtungseigenschaften als zusätzliche Energiequelle genutzt werden können

Nachteile:

Fakt ist aber auch …

• … daß es sich bei Erdgas immer noch um einen fossilen demnach schwindenden Rohstoff handelt. Längerfristig gesehen ist CNG keine endgültige Lösung des Mobiltätsproblems der Zukunft und kann keine echte Alternative sein für kommende Generationen
• … daß Erdgas ein fossiler Rohstoff ist, somit also auf dem Weltmarkt gekoppelt ist an die stetig steigende Preisspirale des Rohstoffs Öl
• … daß die Nachfrage und Popularität von Erdgas für Privatnutzer immer noch viel zu gering ist um eine bessere Klimabilanz zu erreichen
• … daß es gerade mal 800 Erdgas-Tankstellen in Deutschland gibt, somit die Infrastruktur für Erdgasfahrzeuge stark ausbaufähig ist. Europaweit sieht es zum Teil noch schlechter aus, es ist ein starkes Nord-Süd-Gefälle bemerkbar
• … daß beim grenzüberschreitenden Verkehr und Vollbetrieb eine genaue Reiseinformation und Routenwahl bezüglich der Versorgung extrem wichtig ist

Biogas (Bio-Methan) kommentieren »

Beispiel eines Biogas-Logos / bildquelle: www.olegkantorovitch.de

Wenn wir über Erdgas als alternativen Treibstoff zum herkömmlichen Rohöl sprechen, darf natürlich noch eine umweltfreundlichere Methode der Treibstoffgewinnung nicht unerwähnt bleiben. Als Alternative zur Alternative sozusagen kann Biogas auf Erdgas-Qualitätsniveau aus Biomasse hergestellt werden. Zur Biomasse zählen sämtliche organischen Stoffe, die von ihren Primärproduzenten (Pflanzen) durch die Photosynthese bereit sind nicht nutzbare Stoffe wie Kohlendioxid, Wasserstoff und Mineralstoffe in Kohlenhydrate zu transformieren. Diese “organisch gespeicherte Sonnenenergie” kann später in einem großindustriellen chemischen Verfahren zu Biogas umgewandelt werden. Als Biomasse können somit sinnvollerweise Bioabfälle, Holz oder andere (Zucht)pflanzen wie z. B. Mais und Getreide dienen. Selbst Dung kann als Biomasse zur Gewinnung von Biogas (auch Kompogas) genutzt werden. Eine Perfektionierung des Produktionsablaufs und klimaneutrale Abstimmung der eingesetzten Energielieferanten zur Gewinnung von Biogas im großindustriellen Maßstab könnten somit eine der zukunftsweisendsten Alternativen zur Lösung unseres Mobilitätsproblems sein.

Vorteile:

Fakt ist …

• … daß cellulosehaltige Biomasse eine regenerative Energiequelle ist, d.h. sie kann durch landwirtschaftlichen Massenanbau immer wieder hergestellt werden. Vor allem die Verwendung von Altholz und Abfallstoffen der Landwirtschaft machen die Biogas-Produktion so zukunftsweisend
• … daß Biogas umweltfreundlicher verbrennt als herkömmlicher Flüssigtreibstoff und Erdgas, da nur die Menge an CO2 in die Atmosphäre bzw. den Kohlenstoffkreislauf abgegeben wird, die zuvor von den Primärproduzenten gespeichert worden sind
• … daß Biogas in Deutschland und den meisten europäischen Ländern steuerlich begünstigt ist und somit der kg-Preis wesentlich günstiger ist als konventioneller Treibstoff
• … daß sämtlche Ottomotoren des bundesweiten Gebraucht-Fuhrparkes schnell umgerüstet werden können zu Mehrkosten zwischen 3000 und 4500 €, die bei geringerem kg-Preis amortisiert werden
• … daß es bereits Erdgas-Serienfahrzeuge von diversen Markenherstellern gibt wie z. B. Mercedes-Benz, VW, Ford, Honda, Toyota, Fiat, Citroen, Opel etc.
• … daß man im Zuge des bivalenten Antriebes auf den Benzintank nicht verzichten muss und immer noch Benzin als Teibstoff verwenden kann

Nachteile:

Fakt ist aber auch …

• … daß Zuchtpflanzenanbauflächen die Anbauflächen für Nahrungsmittel verdrängen, das führt zu steigenden Lebensmittelpreisen auf dem Weltmarkt und zur Entscheidung Tank oder Teller?, was in Entwicklungs-und Drittstaaten zu sozialen Unruhen führen kann, wie die Tortilla-Krise in Südamerika es aufzeigte
• … daß bei der großindustriellen Herstellung von Biogas in einer Biogasanlage nur Energie aus Solar-, Wasser und Windkraftwerken genutzt werden darf um eine neutral-positive Klimabilanz zu bekommen
• … daß die Nachfrage und Popularität von Biogas für Privatnutzer immer noch viel zu gering ist um eine bessere Klimabilanz zu erreichen
• … daß es gerade mal 800 Erdgas-Tankstellen in Deutschland gibt, somit die Infrastruktur für Erdgas-und Biogasfahrzeuge stark ausbaufähig ist. Europaweit sieht es zum Teil noch schlechter aus, es ist ein starkes Nord-Süd-Gefälle bemerkbar
• … daß beim grenzüberschreitenden Verkehr und Vollbetrieb eine genaue Reiseinformation und Routenwahl bezüglich der Versorgung extrem wichtig ist

Bio-Ethanol / Alkohol kommentieren »

Beispiel eines Bioethanol-Logos / bildquelle: www.bio-etanol.de

Im Zuge des Biomass to Liquid-Verfahrens kann noch ein weiterer alternativer Biokrafstoff für den Einsatz in Benzin-und Ottomotoren hergestellt werden. Man redet hier von Bioethanol (auch Agraralkohol) der dem gewöhnlichen Benzin beigemischt werden kann um das Emissionsverhalten während des Verbrennungsprozesses nachhatlig zu verändern. Je nachdem wie hoch der Ethanol-Anteil im herkömmlichen Benzin ist, redet man von E2, E6, E10, E15, E25, E60, E85 oder E100. Bei E85 handelt es sich demnach um eine neue Treibstoffart mit 85 % Ethanol und 15 % Benzin, bei E100 logischerweise um reines Bioethanol. Wie bei SunDiesel oder Biogas wird für die Herstellung von Bioethanol pflanzlicher Abfall, Holz, Stroh oder Ganzpflanzen wie Mais, Getreide, Zuckerrohr, Zuckerrüben etc. verwendet.

Aus diesem Grunde ergibt sich auch hier die Debatte um die Umweltverträglichkeit dieses Treibstoffs, da beim Anbau der benötigten Biomasse beim übermässigen Düngen der entstandenen Monokulturen klimaschädliches Lachgas freigesetzt wird, dass die spätere Einsparung beim Konsum des Bio-Ethanols wieder zunichte macht oder sogar den Treibhauseffekt verstärkt. Dennoch setzen die USA und die südamerikansichen Staaten verstärkt auf den Anbau von bioethanolfähigen Ganzpflanzen. Vorallem Brasilien ist einer der größten Produzenten von Bioethanol. In Europa ist die Bioethanol-Herstellung noch nicht derartig fortgeschritten. In Deutschland gibt es augenblicklich ca. 200 Ethanol-Tankstellen mit steigender Tendenz. Andererseits wird hierzulande über die staatlich festgelegte prozentuale Beimischung gestritten, da je höher der Bioethanol-Anteil im Benzin ist die Unverträglichkeit herkömmlicher Ottomotoren immer weiter steigt.

Vorteile:

Fakt ist …

• … daß cellulosehaltige Biomasse eine regenerative Energiequelle ist, d.h. sie kann durch landwirtschaftlichen Massenanbau immer wieder hergestellt werden. Vor allem die Verwendung von Altholz und Abfallstoffen der Landwirtschaft machen die Bioethanol-Produktion so zukunftsweisend
• … daß Bio-Ethanol umweltfreundlicher verbrennt als herkömmlicher Flüssigtreibstoff, da nur die Menge an CO2 in die Atmosphäre bzw. den Kohlenstoffkreislauf abgegeben wird, die zuvor von den Primärproduzenten gespeichert worden sind
• … daß sämtlche Ottomotoren des bundesweiten Gebraucht-Fuhrparkes schnell umgerüstet werden können
• … daß Bio-Ethanol herkömmlichen Benzin beigemischt werden kann

Nachteile:

Fakt ist aber auch …

• … daß Zuchtpflanzenanbauflächen die Anbauflächen für Nahrungsmittel verdrängen, das führt zu steigenden Lebensmittelpreisen auf dem Weltmarkt und zur Entscheidung Tank oder Teller?, was in Entwicklungs-und Drittstaaten zu sozialen Unruhen führen kann, wie die Tortilla-Krise in Südamerika es aufzeigte
• … daß bei der großindustriellen Herstellung von Bio-Ethanol in einer Bioethanolanlage nur Energie aus Solar-, Wasser und Windkraftwerken genutzt werden darf um eine neutral-positive Klimabilanz zu bekommen
• … daß die Nachfrage und Popularität von Bio-Ethanol für Privatnutzer immer noch viel zu gering ist um eine bessere Klimabilanz zu erreichen
• … daß es gerade mal 200 Bio-Ethanol-Tankstellen in Deutschland gibt, somit die Infrastruktur stark ausbaufähig ist. Europaweit sieht es zum Teil noch schlechter aus, es ist ein starkes Nord-Süd-Gefälle bemerkbar
• … daß Anbauflächen von Ganzpflanzen die Anbauflächen für Nahrungsmittel verdrängen
• … daß durch den hohen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln das Grundwasser stärker belastet wird
• … daß durch die übermäßige Düngung von Ganzpflanzen-Monokulturen Lachgas freigesetzt wird
• … daß beim grenzüberschreitenden Verkehr und Vollbetrieb eine genaue Reiseinformation und Routenwahl bezüglich der Versorgung extrem wichtig ist

Wasserstoff kommentieren »

Ich tanke Wasserstoff / bildquelle: www.saubereautos.at

Eine der wohl zukunftsträchtigsten Alternativen zum Rohöl könnte der Betrieb des Verbrennungsmotors mit Wasserstoff sein. Dazu reicht es zwar nicht den eigenen gebrauchten Benzinmotor nachzurüsten um Wasserstoff tanken zu können, aber die Grundlage für den modifizierten Wasserstoffmotor bildet der herkömmliche Ottoverbrennungsmotor. Wie allgemein irrtümlich angenommen wird, bei Wasserstoff handele es sich um Wasser und dieses wäre auf der Erde unbegrenzt zur Verfügung, ist das flüssige Wasserstoff-Knallgas ein künstlich hergestellter Treibstoff der im modizifierten Verbrennungsmotor durch mehrere Kammern und Prozesse durch die Zufuhr von Sauerstoff und des Fremdzündens durch eine Zündkerze aus dem flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand versetzt wrid, bei der sich das Knallgas-Luftgemisch verdrängt und somit den Kolbenmotor zum Rotieren bringt. Als Abgase entstehen dabei reiner unschadlicher Wasserdampf und die Abgase Stickstoffmono- und dioxide, die 50 % weniger belastend sind als beim Ottomotor mit Katalysator.

Vorteile:

Fakt ist …

• … daß beim Verbrennen des Wasserstoff-Luft-Gemisches kein CO2 entsteht und die Stickstoffbelastung 50 % unter der eines Ottomotors mit Katalysator liegt
• … daß der Wirkungsgrad vom Wasserstoffmotor besser ist als der vom Ottomotor durch die bessere Zünd- und Diffusionsgeschwindigkeit des Wasserstoff-Luft-Gemisches
• … daß der Wasserstoffmotor weniger Raum einnimmt im Fahrzeug denn eine Brennstoffzelle mit nachgeschaltetem Elektromotor
• … daß die Abgase keine Rußpartikel enthalten
• … daß die Herstellung von flüssigen Wasserstoff aus mehreren Quellen erfolgen kann
• … daß es sich beim Wasserstoff um einen unbegrenzt vorkommenden regenerativen Rohstoff auf unserem Planeten handelt

Nachteile:

Fakt ist aber auch …

• … daß der Wasserstoffmotor trotz seines besseren Wirkungsgrades eine schlechtere Leistungsabgabe hat als der Benzinmotor. Das entsteht durch den physikalisch bedingt niedrigeren Energiegehalt von Wasserstoff
• … daß es beim Wasserstoff zu unregelmäßigen Verbrennungsvorgängen kommen kann durch Fehl-, Früh- und Rückzündungen
• … daß durch die Beschaffenheit des Wasserstoffes höhere Anforderungen an die absolut dichte Materialverwendung in Leitungen und Motor gestellt werden
• … daß in Deutschland und Europa das Treibstoff-Versorgungsnetz fast völlig inexistent ist
• … daß Wasserstoff künstlich erzeugt werden muss in großen Industrieanlagen durch hohe Energieaufwendungen und dabei die Klimabilanz trotzdem positiv bleiben muss
• … daß derzeit Wasserstofffahrzeuge durch die mangelnde Alltagstauglichkeit und ihren zu hohen Preis für Ottonormalverbrauch nahezu unerschwinglich sind